Montaje de un Osciloscopio para Uso Automotriz
S OUND C ARD S COPE V 1
Se trata de un programa que permite obtener un osci-
loscopio digital con un generador de señales inte- grado, un analizador de espectros (FFT) y un gra- bador de archivos de onda. El autor “reafirma” que no es un software gratuito y que para su uso en aplicaciones comerciales se debe tener la licencia correspondiente. Los requerimientos mínimos para su funcionamiento son:
Windows 2000, XP, Vista ó 7
Una PC con una tarjeta de sonido instalada. 50MB de espacio en disco.
Para la instalación descargue el archivo ZIP desde el link brindado en nuestra página y haga clic en “setup.exe”. El programa se puede iniciar a partir de ahí a través del menú de programas del sistema operativo Windows.
Este software se puede usar para la presenta- ción y el análisis de ondas sonoras. Los datos se pueden grabar tanto directamente de la tarjeta de sonido (con un micrófono o desde la entrada LINE) como de una fuente tal como un CD o Mediaplayer.
La entrada del osciloscopio se define con el mezclador de sonido de Windows, tal como vere- mos más adelante. El software obtiene sus datos desde la entrada de la tarjeta de sonido mediante la interfaz de Windows. No se comunica directa-
mente con la tarjeta de sonido. Por lo tanto, los problemas que pudiera tener la tarjeta de sonido se deben solucionar a nivel del sistema operativo. La interfaz del usuario está dispuesta como un osciloscopio convencional. Sin embargo, en la ventana del programa, se suministran posiciones adicionales para la presentación XY y el análisis de frecuencia.
Cuando instalemos el programa y lo ejecute- mos, aparecerá la imagen de la figura 3. El soft- ware muestra la señal presente en el canal izquierdo y el derecho de la tarjeta de sonido. El
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Colección “Club Saber Electrónica”
Capítulo 3
Figura 3 - El osciloscopio lo usamos con el software SoundCard Scope.
Figura 4 - Como se trata de un osciloscopio de un solo trazo, deberá seleccionr esta opción.
canal izquierdo se representa como una línea verde y el canal derecho como una línea roja. En la ventana de la interfaz del usuario hay perillas y ventanas de entrada para las tres funciones siguientes: Amplitud, Tiempo y Disparo.
Posiciones de la amplitud:
La escala de amplitud de los dos canales se puede establecer independientemente así como en forma conjunta o sincronizada. Este último caso se habilita al comienzo del programa y se puede deshabilitar mediante “Sync CH 1&2” en el panel frontal. En el caso del control de canales independiente, el canal activo tiene que seleccio- narse mediante el botón “Select CH” (ver figura 4).
Los valores de amplitud se dan en unidades por división de la pantalla del osciloscopio y se muestran para ambos canales arriba de esta pan- talla. El valor de amplitud corresponde al nivel de sonido digitalizado dividido por 32768. Esto repre- senta la resolución en 16 bits de los datos que se toman de la tarjeta de sonido. Debido a las dife- rentes posiciones del volumen en el panel de con- trol de sonido en Windows el nivel de sonido absoluto no se puede determinar directamente. Por lo tanto, los valores presentados se deben
interpretar en unidades arbi- trarias. La posición de ampli- tud se refiere tanto a la ven- tana del osciloscopio como al gráfico XY. Se puede asig- nar un corrimiento a cada canal individualmente; de esa manera los dos trazos se pueden separar entre sí, para ello debe hacer un clic en uno de los campos de corrimiento y de inmediato aparecerán dos cursores horizontales de modo que al mover uno de ellos se produ- cirá el cambio de posición de la señal mostrada en la pan- talla del osciloscopio, tam- bién se puede asignar un valor numérico en uno de los campos (figura 5).
Si la señal del canal está fuera de la ventana visible de la pantalla, el cursor se mostrará en el borde superior o inferior de la pantalla (dependiendo de dónde está ubicada la señal real). Los cursores desaparecerán automá- ticamente de la pantalla después de unos pocos segundos de no modificar el corrimiento.
Base de tiempo
La posición de “Tiempo” se refiere a todo el rango representado y NO al valor por unidad como en un osciloscopio normal. El rango va desde un milisegundo hasta 10000 milisegundos. Cuanto más grande sea el rango, más pequeña es la velocidad de exploración que se utiliza. Esto es inevitable a causa de la extensión del uso de la CPU de la computadora. En la posición de dis- paro “single” la velocidad de exploración se aumenta de nuevo, dado que la utilización de la computadora aquí es menos importante.
Disparo
Los modos de disparo son “off”, “auto”, “nor- mal” y “single”. Estos corresponden a los modos normales de los osciloscopios. El umbral de dis- paro se puede ajustar ya sea en la ventana de entrada de selección de disparo o desplazando la cruz amarilla de la ventana del osciloscopio
El Multímetro y el Osciloscopio en el Automóvil
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Montaje de un Osciloscopio para Uso Automotriz
Figura 5 - Su tuviera una placa de dos canales, con el software SoundCard Scope podría ver dos señales al mismo tiempo.
usando el mouse. El tiempo de disparo sólo se puede ajustar desplazando la cruz con el mouse.
En el modo de disparo single SHOT la llave RUN/stop se desactiva automáticamente y se requiere una nueva entrada o toma de datos, se debe oprimir nuevamente.
El botón “Auto set” dispara el programa para estimar la base de tiempo y el nivel de disparo óptimos. La frecuencia principal que se encuentra en el canal de disparo se usa para obtener la base de tiempo. El umbral se toma de la amplitud de la señal. Si la amplitud es demasiada pequeña, el botón no tiene nin- gún efecto. Por debajo de 20Hz el resultado no es confiable debido a la limitada ventana de tiempo que se usa para el análisis.
Modo de canal
Por defecto, se muestran dos canales en la ventana del osciloscopio. Con la llave de selección de modo en la parte inferior de la ventana del programa, se puede elegir la suma, la diferencia o el producto de los cana- les.
Análisis de los datos
En la interfaz del usuario también hay una llave de corrida/detención, la cual se puede usar para interrumpir la toma de datos y dar tiempo para analizar el contenido presente de la ventana. El selector “real time” permite con- mutar mediciones en tiempo real de la fre- cuencia principal, la amplitud pico a pico y el valor eficaz de la señal. El resultado se mues- tra en el borde superior de la pantalla, tal como puede observarse en la figura 6. Esta medición requiere cierta potencia de la CPU y debe apagarse si se observa cualquier pro- blema. La amplitud o Tiempo/Frecuencia se puede medir con la ayuda de cursores en la ventana del osciloscopio. Los cursores corres- pondientes se pueden activar mediante la caja selectora debajo de la ventana. Los cursores se pueden desplazar con el mouse.
En el modo de amplitud se muestran los valo- res de los dos cursores así como la diferencia de amplitud, de la forma mostrada en la figura 7.
Para el modo de tiempo, la diferencia de
tiempo y la frecuencia apropiada se muestran directamente. Los datos también se pueden exa- minar con mayor detalle usando el zoom. El deta- lle alrededor de la posición de la línea de disparo perpendicular se aumenta. Desplazando la línea de disparo, se puede cambiar el rango.
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Capítulo 3
Figura 6 - Los valores de tensión y de frecuencia de la señal visualizada se pueden ver en forma numérica en el borde
supeior de la pantalla.
Figura 7 - El osciloscopio también permite medir diferencias entre dos señales.
Extras
En esta ventana hay algunas posiciones para los dispositivos de audio de Windows. Del lado derecho están los dispositivos de audio para entrada y salida de sonido. Si están presentes varios sistemas de sonido, se puede seleccionar aquí el equipo usado (figura 8).
Del lado izquierdo están los botones para ini- ciar la operación de los mezcladores de audio de Windows. Note que cada opresión de un botón abre una pequeña ventana mezcladora. En los mezcladores se pueden configurar las entradas y
las salidas. En la parte inferior de la ventana de posiciones hay un botón para reinicializar las posiciones del programa. Esto incluye todas las posiciones; cualquier cambio hecho por el usuario hasta ese momento se perderá. El lenguaje del programa se puede cambiar con el botón correspondiente, en el ángulo inferior derecho de la pantalla.
Al pulsar el botón se desplegará una imagen como la de la figura 9 en la que puede selec- cionar el lenguaje, al momento de escribir este artículo aún no se encontraba disponible la opción ESPAÑOL. El cambio del lenguaje se aplicará en el próximo inicio del programa.
Fuentes de señal para el osciloscopio
Usualmente se disponen las siguientes entra- das:
Line-In: Puerto en la PC
Microphone: Puerto en la PC, o interno (lap- top) - a menudo sólo mono.
Wave Out: Sonido interno, por ejemplo repro- ductor de MP3, Media-Player; generador de señales.
CD Player: Música directamente de un CD.
El equipo que aparezca en el osciloscopio debe seleccionarse a partir de las entradas men- cionadas anteriormente. Con algunas tarjetas de sonido se pueden seleccionar varias fuentes al mismo tiempo, en una pantalla como la que apa- rece en la figura 10. El volumen del equipo tam- bién se puede ajustar aquí. Esto tiene un efecto directo en la amplitud del osciloscopio.
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Figura 8 - El ajuste del osciloscopio se realiza pulsando la pestaña EXTRA.
Figura 9 - También puede elegir el idioma en que se presentarán los datos.
Figura 10 - Panel de control de la placa de sonido para reali- zar el ajuste del osciloscopio.
Salida de señal mediante la tarjeta de sonido
Para definir qué sonido se envía a la salida de la tarjeta de sonido, se debe seleccionar el equipo apropiado en el mezclador de audio de Windows, ajustando los controles de la figura 11. Frecuentemente, en este panel, se mezclan varias fuentes al mismo.
IMPORTANTE: A veces puede ocurrir que no se
lista una entrada o una salida en la ventana. En este caso se debe activar así: Options- >Properties (figura 12).
Grabador de Señales
El grabador de señales (audio) permite guar- dar datos en un archivo de onda. El nombre del archivo de salida tiene que seleccionarse antes de que se oprima el botón de pausa o de graba- ción.
Hay tres modos diferentes para almacenar datos:
1 Trigger (auto): Guardar automáticamente los datos disparados actualmente.
2 Trigger (manual): Guardar manualmente los últimos datos disparados en el archivo.
3 Rec. Button: Iniciar la escritura del archivo con el botón de grabación (independiente del dis- paro).
Independientemente del modo, se puede escribir en el archivo de salida un tamaño limi- tado. La longitud se define mediante los selecto- res correspondientes en la ventana de grabado- res.
La longitud se define por defecto mediante la ventana de los osciloscopios, pero se puede esta- blecer en un valor diferente por parte del usuario. En todos los casos la escritura se detendrá cuando se oprime Pausa o Detención.
Tenga presente que el archivo seleccionado se sobreescribirá SIN cualquier advertencia. Dado que el archivo presente se cerrará después que el botón stop haya sido presionado, defina un nuevo archivo de salida ANTES de oprimir Pausa o Detención.
El archivo de onda resultante contendrá 100 muestras de silencio entre los datos grabados.
Puntos determinados al comienzo del archivo de onda marcan el inicio de cada porción escrita.